煤矿巷道智能化掘进感知关键技术

针对目前煤矿巷道掘进工作面智能化应用水平较低导致掘进效率低下、采掘接替紧张的问题,分析了制约巷道掘进工作面实现智能化的关键技术-快速掘进煤炭地质保障技术、智能超前自主感知技术、智能掘进大数据云计算及控制软件技术。论述了煤矿快速掘进理论及技术基础,以煤矿高分辨率三维地震勘探技术、矿井地质透明化技术为支撑,巷道围岩应力及其控制理论为基础,快速掘进设备为保障,形成实现煤矿智能高效掘进的探测、掘进、支护协同作业的基础支撑理论。重点阐述了煤矿巷道掘进工作面的智能超前自主感知技术,包括高分辨地质雷达探测技术、基于TSOA定位原理混合算法的掘进机位姿感知技术、基于同步定位与建图(SLAM)原理的掘进工作面环境感知技术、掘进设备运行状态感知技术。形成实现智能化掘进工作面的"掘进机位姿感知、工作面环境感知、设备状态感知"的空间一体化感知体系。在分析煤矿综掘工作面实现智能化快掘自主感知和调控技术的基础上,提出按照"以智能化超前感知为基础,以多源数据计算为中心,以安全智能快速掘进为目标"的原则进行设计和构建煤矿智能快速掘进技术体系。开发基于F5G通讯的多源数据和多源图像传输、存储技术,确保了数据传输的高效、...     

煤矿掘进工作面自动化智能化改造研究

为增强矿井掘进工作面的自动化智能化程度，基于掘进工作面的自动化生产现状与未来改进方向，针对掘进工作面自动化改造作业中现存的主要难点问题，重点研究了连续掘进机的自动化改造、梭车无人驾驶改造、给料破碎机的自动化改造以及掘进工作面的网络架构，以促进矿井掘进工作面实现少人化甚至无人化，为未来智慧矿山建设奠定基础。     

掘进事故救护巷道的综合装置

当发生煤与瓦斯突出和冒顶时，及时救人是迫切的大问题。在短时间内快速掘进一条小巷救人是主要任务。顿巴斯煤矿安全科研所的专家们研制成事故救护掘进巷道的综合装置。综合装置能在掘进工作面无人操作掘进水平或倾斜小巷到达冒落区有人的地点。综合装置的技术参数如下：     

智能化岩巷快速掘进技术的应用

为解决传统岩巷掘进工艺单进水平低、人员投入多、工效低、安全系数低、严重影响矿井正常接续等问题,结合白坪煤矿13161上底抽巷工作面开采条件及开采装备情况,提出基于矿井万兆工业环网的智能化岩巷快速掘进系统。分析该系统的结构组成及建设方案,并在现场进行了工业实践。应用结果表明,与传统掘进工艺相比,该系统实现了单进进尺12 m/d,平均月进度达到260 m以上,平均单进水平提升67%,生产班人员减少9人,大幅度提升了工作面掘进效率和作业安全系数,具有较高的推广应用价值。     

宁夏煤炭系统巷道掘进工效现状分析及改进措施

掘进工效决定着矿井生产接续和均衡生产能力,常用掘进工艺有综合机械化、连采掘进、掘锚一体化、盾构施工、爆破作业5种方式,掘进工艺各有其优缺点及适用条件。本文立足宁夏煤炭系统实际,从中选取7个典型煤矿不同断面、岩性巷道,综合分析其单进水平、作业人数、工效、材料消耗,从而对当前掘进工效有了全面掌握和对比,并提出基于智能装备研发、掘进装备升级、设计系统优化、强化劳动组织、激励机制5个方面的保障措施,进一步改进掘进工效;基于能源领域“四个革命、一个合作”背景,加大煤矿智能开采装备的研发和应用力度,适时引进连采设备及盾构设备,提高宁夏煤炭系统巷道掘进工效。     

煤矿巷道掘进技术与装备的现状及趋势分析

"采掘失衡"是影响煤炭开采效率的主要原因,通过回顾煤岩截割理论与截割机构的发展历程,归纳了镐型截齿截割机理与截割滚筒研究现状与进展。介绍了地质条件、掘进装备、掘进工艺之间的相互关系,阐述了适应不同地质条件的掘进装备与掘进工艺发展现状,通过对当前悬臂式掘进机、掘锚一体机等煤矿巷道主力掘进装备及其配套工艺的研究,分析了掘进技术装备与工艺在提高巷道掘进效率中产生的作用效果。通过对比国内外掘进装备技术标准,指出标准的缺失落后已成为制约我国煤炭掘进技术与装备发展的重要因素,可通过国际对标,解决掘进技术装备可靠性问题。在总结掘进技术与装备现状的基础上,结合现阶段国家政策、行业发展、市场需求、新技术应用等方面的现状,从巷道掘进基础理论研究、装备智能化与成套化、掘进机器人、现代感知技术等层面,预测了掘进技术与装备未来发展方向与趋势。     

矿井智能化高效掘进技术研究

针对潞安化工集团某矿综掘工作面存在作业效率与自动化程度偏低以及安全性偏差的问题,提出了一种综合掘、运、支等环节的一体化综合智能控制系统,通过引入综掘工作面远程集控技术进行远程集控,应用人—机—环协同控制技术进行协同控制,综掘工作面实现了高效的多机协同控制运行,应用结果表明：应用该协同运行控制系统后,该矿井综掘巷道掘进效率可提高25.5%,作业人员可减少33.3%,显著提升了综掘效益,降低了综掘成本,促进了智能化无人化综掘作业的实现。     

浅谈大断面巷道掘进技术的实践与体会

该文针对当前矿井炮掘巷道大断面掘进普遍存在掘进施工较慢的实际,结合公司实际情况,有针对性地提出了解决的办法。     

煤矿智能化掘进工作面应用分析

针对传统掘进工作面设备联动性差、故障率高、掘进施工劳动作业强度高等问题,为进一步提高掘进机械化和单进水平,店坪煤矿决定对2072巷采用智能化掘进工艺,巷单进水平提高至245 m/月,作业人员减少一半。     

合理布置巷道 降低巷道掘进率

不断优化巷道布置方式,降低巷道掘进率,是矿井开采设计过程中的一项非常重要任务。合理布置巷道,降低巷道掘进率,可降低吨煤成本,提高经济效益。龙湖煤矿的具体措施是:加大采区工作面的长度,采用倾斜长壁采煤方法,实施上下山联合开采,推广沿空留巷方法,采用机轨合一巷和机轨合一上(下)山的布置方法。     

新型岩石巷道掘进设备

新产品针对岩石巷道设计,介绍了整体设计的思路,剖析了关键部件的设计过程,对截割部分进行了智能化设计,应用新结构的刮板输送机。实践证明该设备进尺效率高,使用和维护成本低,大幅降低了生产成本。     

智能化采煤装备的关键技术

基于无人化采矿技术理念,介绍了煤矿井下智能化开采发展方向,提出了煤矿智能化采掘的定义及技术内涵。回顾了我国智能化采煤装备技术发展及现状,指出我国有抢占智能采掘装备技术制高点的机遇。阐述了智能化采煤装备的"三个感知,三个自适"技术构架,展望了与其相关的煤岩高效自适应截割技术、液压支架自适应控制技术、动力传递自适应调控技术、煤岩界面智能识别技术、采煤装备智能诊断技术、采煤装备自主巡航技术等6项关键技术的突破方向。     

掘进工作面迎头风量调控技术运用实践

通过对采区内掘进工作面各个时段迎头风量的调控，使采区范围内各用风地点风量分配趋近合理，采区范围内采、掘作业在时间和空间上尽量达到统一，保证矿井安全、正常有序生产。     

巷道掘进机智能化技术探索与研究

结合兰花科创望云煤矿的实际情况,分析了煤矿掘进机智能化技术的实现过程。主要分析了掘进机的智能远程管控平台建设和改造,可以为煤矿的智能化掘进提供一定的参考。     

掘进通风机的风量推算及调控

通过对掘进通风机所需风量的专项逻辑推算 ,找出风机风量与风筒漏风及插进工作面风量的正比例关系算式 ,从而导出风机风量是增变量。实际应用时应定期分阶段对风机风量调控以达到各阶段所需风量要求。     

数字孪生驱动的掘进工作面出风口风流智能调控系统

为满足掘进工作面通风系统智能化的发展需求,针对传统局部通风系统无法实时监测及智能调控风筒出风口风流状态而导致风速场分配不合理,死角区瓦斯积聚严重和粉尘污染等安全隐患问题,提出一种基于数字孪生技术的掘进工作面出风口风流智能调控系统,优化风流场分布。分析建立了系统实现的整体框架、运行流程及关键技术,利用Zigbee自组网功能进行巷道风速、瓦斯体积分数及粉尘质量浓度等实时数据的监测采集,通过ARIMA时间序列预测模型对下一时刻瓦斯体积分数及粉尘质量浓度进行智能预测分析,并引入小生境四段式编码遗传算法提取相应出风口风流智能调控规则,结合GPRS无线传输技术实现出风口风流状态的智能调控,在此基础上,运用Unity3D构建系统虚拟模型并实现了物理实体与虚拟孪生体的映射交互。通过设计搭建的数字孪生系统实验测试平台,验证了系统实时监测、决策评价、智能调控、虚实融合等关键功能技术可行性,并结合具体案例对系统智能调控效果进行了对比分析,结果表明:调控后司机位置处风速明显上升,上隅角瓦斯体积分数由0.623%降低为0.306%,降低率达50.8%;司机位置粉尘质量浓度由1 180 mg/m³     

掘进工作面巷道支护优化研究

文章通过对某工程实际案例的掘进工作面巷道应力情况及变形特征进行分析,对掘进工作面巷道支护方案进行了针对性的优化,并探析了巷道返修之后整体的支护效果.